В работе представлены основные возможности использования автодинного эффекта, возникающего в полупроводниковых лазерах, для измерения наносмещений биологических объектов. Разработана и применена специальная установка для проведения измерений наносмещений барабанной перепонки человека при звуковой стимуляции in vivo. Проведены измерения смещения барабанной перепонки человека in vivo (50 отологически здоровых лиц); на лицах с адгезивными процессами в барабанной полости при звуковой стимуляции в свободном звуковом поле при различных уровнях звукового давления (УЗД) в наружном слуховом проходе. Построены амплитудно-частотные вибрационные характеристики (АЧВХ) барабанной перепонки нормального уха и при патологии среднего уха. Показаны отличия амплитуды наносмещений барабанной перепонки в различных ее отделах в норме и при патологии среднего уха – значительное снижение амплитуды колебаний барабанной перепонки наблюдается при адгезивном среднем отите, несколько меньшее снижение амплитуды ее колебаний относительно приведенной характеристики здорового уха – при тубоотите.
The paper presents the main features of autodyne effect arising in semiconductor lasers, to measure amplitude of nanovibrations of the biological objects. We developed and applied a special unit for the measurement amplitude of human eardrum displacement which happens by sound stimulation in vivo. We measured the displacement of the eardrum of human in vivo (50 cases with healthy ears); and in cases with adhesive processes in the tympanic cavity both with acoustic stimulation in the open field at different sound pressure levels (SPL) in the external auditory canal. We construct the amplitude-frequency vibration characteristics (AFVC) for the normal ear drum and for middle ear pathology. Amplitude differences in eardrum vibrations in its various departments in the case of the middle ear pathology revealed in our investigation. - a significant reduction in the amplitude of the tympanic membrane vibrations found in the cases of adhesive otitis media, a somewhat smaller decrease in the amplitude of the oscillations with respect to the reduced performance of healthy ear – in the cases with Eustachian tube dysfunction.
1. Альтман Я. А., Таварткиладзе Г. А. Руководство по аудиологии. - М.: ДМК Пресс, 2003. - 360 с.
2. Кобрак Г. Г. Среднее ухо: Пер. с англ. - М.: Медгиз, 1963. - 456 с.
3. Мареев О. В., Мареев Г. О., Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Результаты использования метода лазерного автодинного измерения смещения барабанной перепонки в дифференциальной диагностике патологии среднего уха // Медицинский альманах. - №3. - 2008. - С. 49-51.
4. Пальчун В. Т., Крюков А. И. Оториноларингология: Руководство для врачей. - М.: Медицина, 2001. - 616 с.
5. Радугин К. Б., Овчинников Ю. М. Адгезивный средний отит. - М.: Медгиз, 1972. - 140 с.
6. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Добдин С. Ю. Определение ускорения при микро- и наносмещениях по автодинному сигналу полупроводникового лазера на квантово-размерных структурах // ПЖТФ. - 2010. - Т. 36, вып. 21. - С.78-84.
7. Rosowski J. J., Mehta R. P., Merchant S. N. Diagnostic Utility of Laser-Doppler Vibrometry in Conductive Hearing Loss with Normal Tympanic Membrane // Otol Neurotol. - 2004. - Vol. 25(3). - P. 323-332.
8. Sosa M., Carneiro A. A., Baffa O. Human ear tympanum oscillation recorded using a magnetoresistive sensor // Rev. Sci. Instrum. - 2002. - Vol. 73. - Р. 3695-3695.
9. Tonndorf J., Khanna S. M. Submicroscopic displacement amplitudes of the tympanic membrane (cat) measured by a laser interferometer // J. Acoust. Soc. Am. - 1968. - Vol. 44. - P. 1546-1554.
10. Voss S. E., Rosowski J. J., Merchant S. N. Middle-ear function with tympanic-membrane perforations. II. A simple model // The Journal of the Acoustical Society of America. - 2001. - Vol. 110(3). - P. 1445-1452.